Polióis e compostos voláteis em jardins de fungos de formigas: ecologia, evolução e aplicações biotecnológicas

Abstract

As formigas da subtribo Attina (Formicidae: Myrmicinae), as attinas, estão distribuídas no Continente Americano, com a maioria das espécies na América do Sul. Ocorrem em 15 gêneros e mais de 250 espécies, que dependem, para sua nutrição, de fungos mutualistas que digerem uma variedade de substratos nos “jardins de fungos” nos seus ninhos. As formigas cortadeiras são as mais derivadas entre as attinas e o jardim de fungo de uma delas, Atta bisphaerica, degrada monocotiledôneas em monossacarídeos e polióis, dois deles com altíssimo valor econômico. Além das cortadeiras, que digerem folhas frescas, existem outros quatro grupos de formigas attinas especialistas em digerir diferentes biomassas: sementes vegetais, carcaças de insetos, fezes de insetos, folhas e flores murchas que caem das plantas, monocotiledôneas, dicotiledôneas. As enzimas e os produtos gerados nestes processos permanecem desconhecidos para a Ciência e não se sabe se esses quatro especialistas geram também polióis, que podem ser estocados em grandes quantidades sem causar alterações osmóticas relevantes, não são facilmente assimiláveis por microrganismos invasores, podem estabilizar exoenzimas digestórias dos jardins e são fontes nutricionais para as formigas. Vantagens como estas fazem da produção de polióis uma importante inovação para o mutualismo entre as formigas e fungos, cuja origem e evolução permanecem desconhecidas. Adicionalmente, os polióis podem representar um importante meio de comunicação química direcionando a preferência das formigas, o que é um fenômeno chave na origem do mutualismo. Buscando testar estas hipóteses e responder àquelas questões, o presente projeto de pós-doutorado tem os seguintes objetivos: (1) Determinar a diversidade, abundância e evolução da produção de polióis nas attíneas; (2) Determinar a participação dos polióis como mediadores da comunicação química entre os mutualistas.